Robots de manipulación de obleas para la automatización de semiconductores

Un robot de manipulación de obleas es una máquina especial que mueve obleas de silicio durante la fabricación de chips informáticos. Verá estos robots en salas limpias, donde recogen y colocan de forma segura obleas delicadas sin dañarlas ni contaminarlas. Ayudan a crear los componentes electrónicos que utiliza a diario en sus teléfonos y ordenadores.

Como puede leer en Robótica mañana, Los robots de manipulación de obleas son fundamentales en la fabricación de semiconductores para manipular con precisión y sin contaminación obleas frágiles. Forman parte integral de diversas fases de fabricación, como la inspección, la litografía y el grabado.

Ferretería YIJIN utiliza estos robots en la automatización de la manipulación de obleas en el proceso de fabricación de obleas semiconductoras. Aquí tiene todo lo que necesita saber sobre el siempre progresivo robot de manipulación de obleas.

Principales conclusiones

• En las fábricas de semiconductores, los robots manipuladores de obleas trasladan las obleas de silicio entre estaciones sin tocar la superficie donde se construyen los chips.
• Estos robots trabajan con extrema precisión, mantienen el entorno superlimpio y se mueven con rapidez para que la fabricación de chips sea más rápida y barata.
• Los cinco tipos principales de robots de manipulación de obleas (SCARA, de brazo, de pórtico, delta y de doble brazo) tienen cada uno puntos fuertes especiales para diferentes trabajos en la fabricación de chips.
• Los robots de manipulación de obleas ayudan en todos los pasos importantes de la fabricación de chips informáticos, como la creación de patrones, el tallado de circuitos, la adición de capas y la comprobación de errores.

¿Cómo se utilizan los robots de manipulación de obleas en la fabricación de semiconductores?

Un robot de manipulación de obleas mueve obleas de silicio entre las estaciones de procesamiento de las fábricas de semiconductores. Estos robots utilizan pinzas de vacío o herramientas de manipulación sólo en los bordes para recoger las obleas sin tocar la superficie donde se fabrican sus chips. Pueden trabajar en condiciones duras, con temperaturas extremas y productos químicos peligrosos que dañarían a las personas. Los componentes de precisión que permiten estos robots suelen fabricarse mediante Mecanizado CNC de componentes semiconductores en China procesos.

¿Cómo funcionan los robots de manipulación de obleas?

Los robots de manipulación de obleas trabajan con gran precisión y limpieza, moviendo chips semiconductores a velocidades impresionantes. Apreciará su consistencia a la hora de procesar sus futuros productos electrónicos. Cada manipulador de obleas automatizado mantiene los estándares de seguridad al tiempo que maximiza la eficiencia del espacio en costosas salas blancas, protegiendo tanto a los trabajadores como a las delicadas obleas de silicio durante toda la fabricación.

Alta precisión

Los robots de manipulación de obleas de YIJIN colocan las obleas de silicio con una precisión medida en micrómetros. Pueden colocar las obleas exactamente donde se necesitan sin sacudidas ni desviaciones. Esta precisión garantiza que los diminutos circuitos de sus chips informáticos se formen correctamente.

Limpieza

Nuestros robots de manipulación de obleas mantienen limpios los materiales semiconductores evitando la formación de polvo o células cutáneas. Una sola partícula de polvo puede arruinar un chip valorado en cientos de dólares. Nuestros robots utilizan materiales que no desprenden partículas y trabajan en un aire más limpio que el de las habitaciones de hospital.

Velocidad

Los modernos manipuladores de obleas como los que utiliza YIJIN mueven las obleas de silicio con rapidez y procesan cientos por hora sin pausas. Se consiguen tiempos de producción más rápidos porque los robots no necesitan descansos ni cambios de turno como los humanos. Esta velocidad contribuye a que sus productos electrónicos sean más baratos al reducir el tiempo que cada oblea pasa en la fábrica.

Coherencia

Los robots de manipulación de obleas realizan los mismos movimientos cada vez que tocan sus discos de silicio. Puede contar con esta ‘uniformidad’ que las manos humanas no pueden igualar. De este modo se reducen los errores y los residuos al fabricar los chips de ordenador, con lo que se ahorra en materiales y dinero.

Seguridad

Los manipuladores de obleas de YIJIN protegen a los trabajadores de la fábrica manipulando productos químicos nocivos y temperaturas elevadas en lugar de personas. Trabajan con gases tóxicos y materiales agresivos que requerirían equipos pesados para los humanos. Sus cuidadosos movimientos también impiden que las obleas se rompan y liberen trozos nocivos al aire.

Eficiencia espacial

Los robots de manipulación de obleas también ahorran espacio en las salas blancas. Estos espacios pueden costar hasta $10.000 por pie cuadrado en las fábricas de chips. Puede colocar estos sistemas en techos o paredes en lugar de utilizar el espacio del suelo. Sus diseños inteligentes permiten que quepan más equipos en el mismo espacio, por lo que puede fabricar más chips a la vez y pagar menos por ellos en general.

¿Qué tipos de robots manipuladores de obleas existen?

Existen cinco tipos principales de robots de manipulación de obleas: SCARA, de brazo, de pórtico, delta y de doble brazo. Cada tipo funciona mejor para determinadas tareas de fabricación de chips. Robots SCARA son rápidos pero tienen menos alcance, mientras que los robots de brazo pueden moverse de más formas. Los robots de pórtico cubren más superficie, y los robots delta ofrecen las velocidades más rápidas.

Aquí tienes un desglose de cada uno de ellos y sus diferentes funciones:

¿Puede un robot manipulador de obleas manipular obleas de distintos tamaños?

Sí, los modernos robots de manipulación de obleas de YIJIN pueden trabajar con obleas de muchos tamaños, pero necesitan las herramientas finales adecuadas. Descubrirá que la mayoría de los robots pueden cambiar entre obleas de 200 mm y 300 mm cuando se reequipan. Algunos modelos más nuevos pueden incluso manipular varios tamaños sin cambios, lo que ahorra tiempo y dinero a su fábrica a la hora de fabricar diferentes chips.

¿Cuáles son las principales capacidades de los robots manipuladores de obleas?

Los robots de manipulación de obleas dan soporte a los principales pasos de la fabricación de chips: fotolitografía, grabado, deposición, inspección y metrología. Verá cómo estos robots mueven sus obleas entre estos procesos clave sin contaminarlas. Trabajan con rapidez y cuidado para colocar las obleas exactamente donde se necesitan, manteniendo su futura electrónica en marcha mientras conectan cada paso importante.

Fotolitografía

Los robots de YIJIN Hardware colocan obleas bajo luces especiales que imprimen diminutos patrones en sus chips. Los robots mantienen inmóvil cada oblea para que la luz pueda dibujar circuitos miles de veces más finos que un cabello humano. Esta perfecta colocación garantiza que las minúsculas piezas que hacen funcionar tu teléfono no se vean borrosas y fallen.

Grabado

Los robots de obleas introducen discos de silicio en cámaras donde ácidos o gases corroen partes de la superficie. Este proceso talla los patrones que se dibujaron durante la fotolitografía, creando espacios para los circuitos del chip. Es como si un escultor diminuto quitara trozos de piedra para crear una estatua, pero a una escala que no se ve con los ojos.

Depósito

Los robots de YIJIN Hardware trasladan obleas a máquinas que añaden finas capas de nuevos materiales encima. Estas capas pueden ser metales que conectan partes del chip o materiales especiales que modifican el flujo eléctrico. Para ello se necesita una sincronización perfecta, porque las capas demasiado gruesas o finas harán que los dispositivos funcionen mal o fallen por completo.

Inspección

Los robots de obleas las colocan bajo potentes cámaras que comprueban si hay pequeños errores en sus chips. Los sistemas de YIJIN Hardware pueden girar e inclinar cada oblea para comprobar si hay polvo, arañazos o errores de patrón en cada punto. Este importante paso ayuda a detectar los problemas a tiempo para que los chips defectuosos no acaben en sus teléfonos u ordenadores.

Metrología

Los robots colocan las obleas para que las herramientas puedan medir las diminutas características de sus chips. Estas mediciones comprueban si los circuitos tienen el tamaño adecuado, normalmente de solo nanómetros de ancho (más pequeños que la mayoría de los gérmenes).

¿Utiliza YIJIN robots de manipulación de obleas personalizables?

Sí, YIJIN utiliza robots de manipulación de obleas personalizables para satisfacer sus necesidades específicas en la fabricación de semiconductores. Puede obtener robots que se adapten a la distribución de su fábrica, al tamaño de las obleas y a sus necesidades de velocidad. Sus sistemas se adaptan para trabajar tanto con obleas de 200 mm como de 300 mm y también pueden configurarse para manipular materiales especiales.

Póngase en contacto con YIJIN hoy mismo y comience el proceso de fabricación profesional de sus chips de obleas semiconductoras.

Robots para manipulación de obleas | Preguntas frecuentes

¿Cuál es la vida media de un robot de manipulación de obleas?

La vida media de los robots de manipulación de obleas suele ser de 7 a 10 años. Si se cuidan bien, pueden funcionar entre 12 y 15 años. Estos robots mueven frágiles obleas de silicio muchas veces al día sin sufrir daños. Su vida útil depende del tiempo de uso, de lo limpia que esté la sala y de su plan de mantenimiento.

¿Qué tipo de mantenimiento requieren los robots de manipulación de obleas?

Los robots para obleas necesitan un mantenimiento regular, como comprobaciones diarias, pruebas semanales, revisiones mensuales del vacío y los cojinetes, y cambios anuales del motor. De este modo, el robot funciona correctamente y se evitan costosas paradas en la línea de fabricación de chips. Los planes de mantenimiento deben incluir la comprobación de la suciedad, la alineación de las piezas, la comprobación de los movimientos y la revisión de las juntas.

¿Son compatibles los robots para obleas con la integración de la Industria 4.0?

Sí, los nuevos robots para obleas trabajan con sus planes de Industria 4.0 a través de sensores, herramientas de datos y enlaces web. Puede ver cómo funcionan, saber cuándo necesitan atención y mejorar su flujo de trabajo con estas funciones inteligentes. La mayoría de los modelos más nuevos vienen con copias digitales para que pueda probar los cambios antes de hacerlos funcionar en una fábrica.

¿Cuáles son los costes de los robots de manipulación de obleas?

El coste de un robot de manipulación de obleas oscila entre $150.000 y $500.000 en función de lo que se necesite. El precio varía en función del tamaño de la oblea, las necesidades de velocidad y la precisión con la que debe trabajar. El coste total incluye la instalación, la formación y los planes de mantenimiento.

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